数据采集实验报告最新

黑龙江科技大学

实验报告

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学号：

机械工程学院

实验名称：数据采集实验

一、实验目的

1.通过实验了解ATOS三维光学扫描仪工作原理、特点和适用的范围；

2.通过实验了解运用ATOS三维光学扫描仪进行数据采集的方法和步骤；

3.通过实验了解测量后的数据处理的过程。

二、实验设备

ATOS三维光学扫描仪由硬件部分和软件部分组成。

1. 计算机。用于安装测量系统软件和曲面数据处理软件，控制测量过程、运算得到光顺曲面；

2. 主光源、光栅器件组。用于对焦和发出扫描的光栅光束；

3.2个CCD光学测量传感器。分左右对称两组，通过检测照射在曲面上的光点数据，获取样件表面的点云数据；

4.校准平板。用于校准系统的测量精度；

5.支架。用于支撑测量光学器件组；

6.通讯电缆。用于将控制信号传送到检测系统，并将测量传感器的数据反馈给控制系统作下一步处理；

7.软件。测量系统的软件分别由Linnux操作系统和专用的测量及处理软件ATOS组成。

三、ATOS三维光学扫描仪工作原理

光学扫描仪是以数码相机为基础的光学测量系统，中间是普通光源，两端是CCD摄像头，它是采用光栅测量方法来测量实物，运用数字图像处理技术，获得实物的三维CAD数模。

光栅测量是将多条按照一定规则排列的光栅投射到贴有参考点的实物表面上，受到实物表面起伏及曲率的变化，投影光栅影线随此轮廓位置起伏而扭曲变形。通过解调变形光栅影线，就可获得被测表面高度信息。

将投影光栅投射到实物表面，此时光栅影像发生变形，然后从不同的角度2个CCD抓取。经过数字图像处理后，基于三角形测量原理，大约400 000个摄像象素中每个一个象素点的3D坐标系值被独立而较精确地计算出来，然后通过后处理获得实物的三维CAD数模。

四、实验步骤

1. 对扫描仪进行软硬件的标定，调整好各种测量参数；

2. 对待测实物表面进行前期处理，可喷涂显像剂，使之产生漫反射；

3. 根据仪器每幅照片测量范围和曲面形状，合理布置参考点；

4. 用ATOS系统进行数据采集，注意每幅照片数据至少应包含3个参考点；

5.用ATOS 软件对点云数据进行后处理,得到三角面片化的点云。

五、思考题

1.参考点有什么作用？

2.光学测量方法有哪些优点？

3.ATOS三维光学扫描仪适合于哪些工件的测量？